Vad är internt motstånd från batteriet

I det här inlägget försöker vi undersöka batteriets interna motstånd och försöka lära oss de kritiska egenskaper som är involverade i denna batteriparameter.

Vad är internt motstånd från batteriet

Det inre motståndet (IR) hos ett batteri är i grunden motståndet mot att elektroner eller ström passerar genom batteriet i en sluten slinga. Det finns i princip två faktorer som påverkar ett visst batteris interna motstånd: elektroniskt motstånd och jonmotstånd. Det elektroniska motståndet i kombination med jonmotståndet benämns konventionellt som det totala effektiva motståndet

Det elektroniska motståndet möjliggör åtkomst till motståndskraften hos de praktiska komponenterna som kan inkludera metallskydd och andra relevanta tillhörande material och även på vilken nivå dessa material kan vara i fysisk kontakt över varandra.

Resultatet av ovanstående parametrar relaterade till alstringen av det totala effektiva motståndet kan vara snabbt och kan bevittnas inom de första få fraktionerna av millisekunder efter att ett batteri utsätts för belastning.

Vad är joniskt motstånd

Joniskt motstånd är motståndet mot elektronpassage i batteriet som ett resultat av en mängd elektrokemiska parametrar som kan innefatta elektrolytledningsförmåga, jonströmning och elektrodytas tvärsnitt.

Sådana polarisationsresultat initieras ganska trögt jämfört med det elektroniska motståndet som adderar det totala effektiva motståndet, som vanligtvis äger rum några millisekunder efter att ett batteri påverkas under belastning.

En 1000 Hz impedanstestutvärdering implementeras ofta för att indikera internt motstånd. Impedans kallas motstånd som erbjuds mot växelströmspassage genom en given slinga. Som en konsekvens av den relativt höga frekvensen på 1000 Hz kan en viss grad av jonmotståndet förmodligen misslyckas med att bli helt inspelad.

I de flesta fall kommer betydelsen av 1000 Hz impedans att ligga under det totala effektiva motståndsvärdet för det aktuella batteriet i fråga. En impedanskontroll över ett valt frekvensområde kan försökas för att möjliggöra en exakt visning av det interna motståndet.

Effekt av jonresistens

Effekten av ett elektroniskt och joniskt motstånd kan identifieras när installationen testas med en dubbelpulsingångsverifiering. Detta test använder ett förfarande för att införa ett ifrågavarande batteri på en dämpad bakgrundsavlopp så att urladdningen först stabiliseras innan pulseringen påbörjas med en mer betydande belastning, i cirka 100 millisekunder.

Beräknar effektiv motstånd

Med hjälp av 'Ohms Law' utvärderas den totala effektiva resistansen enkelt genom att dividera skillnaden i spänning med skillnadsströmmen. Genom att hänvisa till utvärderingen som visas i (fig. 1), med en 5 mA stabiliseringsbelastning i kombination med en 505 mA-puls, är skillnaden i ström 500 mA. Om spänningen avviker från 1,485 till 1,378, kan deltaspänningen bevittnas som 0,107 volt, vilket indikerar ett totalt effektivt motstånd på 0,107 volt / 500mA eller 0,214 ohm.

De karakteristiska effektiva motstånden för helt nya alkaliska batterier från Energizer (genom ett 5 mA stabiliseringsavlopp och omedelbart med en 505 mA, 100 millisekund puls) kan förväntas vara cirka 150 till 300 milliohm, bestämt av den relativa dimensionen.

Vad är blixtförstärkare

Flash-förstärkare ingår också för att inducera en approximation av internt motstånd. Flashförstärkare förstås vara den maximala strömmen som ett batteri kan förväntas leverera under en betydligt kortare tid.

Detta test utförs ibland genom att kortsluta ett batteri med ett motstånd på 0,01 ohm någonstans inom 0,2 sekunder och registrera spänningen med sluten krets. Strömcirkulationen via motståndet kunde bestämmas med hjälp av Ohms Law och genom att dela den slutna kretsspänningen med 0,01 ohm.

Den öppna kretsspänningen före testet divideras med blixtförstärkarna för att uppnå en approximation av internt motstånd.

Med tanke på att Flash-förstärkare inte kunde vara lätt att bestämma perfekt och OCV, kunde beräknas under många förhållanden, behöver detta sätt att mäta endast tillämpas för att uppnå en generell uppskattning av internt motstånd.

Spänningsfallet för ett batteri under belastning kan vara relativt det totala effektiva motståndet tillsammans med den aktuella dräneringshastigheten.

Allmän information om initialt spänningsfall under belastning uppskattas vanligtvis genom att multiplicera det totala effektiva motståndet med strömavloppet som utsätts för batteriet.

Låt oss säga att ett batteri med ett internt motstånd på 0,1 ohm är urladdat eller tömt med 1 amp.
Sedan enligt Ohms lag:

V = I x R = 1 x 0,1 = 0,1 volt

Om vi ​​anser att den öppna kretsspänningen är 1,6 V, kan den förväntade slutna kretsspänningen för battrey skrivas som:

1,6 - 0,1 = 1,5V.

Hur interna motstånd ökar

Generellt sett kommer internt motstånd att öka under urladdning orsakad av de aktiva komponenterna i batteriet som tas i bruk.

Med detta sagt är variationen i utsläpp inte enhetlig. Batteriets kemiska sammansättning, urladdningsintensitet, avledningshastighet och batteriets ålder kan lätt påverka det inre motståndet under urladdningen.

Vintriga förhållanden kan resultera i de elektrokemiska tendenser som materialiseras i batteriet för att bromsa upp och resultera i minskad jonaktivitet i elektrolyten. Så småningom skulle internt motstånd bli högre när omgivande temperaturer sänks

Diagrammet (fig. 2) visar temperaturens resultat på den totala effektiva resistansen hos ett helt nytt alkaliskt batteri Energizer E91 AA. I allmänhet kan internt motstånd bestämmas i enlighet med batteriets spänningsfall under erkända belastningsförhållanden.

Prestationer kan påverkas av tillvägagångssätt, inställningar samt klimatbegränsningar. Det interna motståndet hos ett batteri måste betraktas som en generisk tumregel snarare än som en exakt storlek när det appliceras på det beräknade spänningsfallet för en given applikation.